横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管制造技术

本发明专利技术提供一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管包括：本体区，位于基板中，具有第一导电类型；飘移区，位于基板中，具有与第一导电类型相反的第二导电类型；源极区，位于本体区中，具有第二导电类型；漏极区，位于飘移区中，具有第二导电类型；隔离区，位于源极区与漏极区之间的飘移区中；栅极，位于本体区与飘移区之上；源极场板，电连接源极区；漏极场板，电连接漏极区；及第一栅极板，电连接栅极，其中第一栅极板对应设置于栅极的上方，且第一栅极板与栅极在俯视图中的形状大抵相同。本发明专利技术能够在不需增加额外金属绕线面积的情形下，降低栅极电阻，并使元件均匀导通，可缩短开关的关闭时间，减少切换耗损。

【技术实现步骤摘要】
横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管
本专利技术是有关于一种半导体技术，特别是有关于一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管。
技术介绍
高压半导体元件适用于高电压与高功率的集成电路领域。传统高压半导体元件包括横向扩散金氧半场效应晶体管(lateraldiffusedmetaloxidesemiconductor，LDMOS)。高压半导体元件的优点在于易相容于其他制造工艺，符合成本效益，因此广泛应用于电源供应器、电力管理、显示器驱动IC元件、通信、车用电子、工业控制等领域中。传统上，在多晶硅上形成金属硅化层(polysilicide)以降低栅极的阻值，此方式可满足一般高压半导体元件电路应用。然而，当高压半导体元件作为开关(switch)时，操作频率快，且需要大的电流，因此必须增加元件的栅极宽度。如此一来，容易造成栅极电阻上升、元件导通不均匀的问题。若栅极电阻过大，可能导致开关的关闭时间太长，产生切换耗损(switchingloss)。若使用多个栅极接点，有助于降低栅极电阻，并使元件导通较均匀。然而，多个栅极接点需要额外的金属绕线(metalrouting)面积，会增加高压半导体元件的尺寸。此外，亦仅能于元件周围提供额外的栅极接点，而无法于元件内部提供额外的栅极接点，元件导通均匀效果因此受限。综上所述，虽然现有的横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管大致符合需求，但并非各方面皆令人满意，特别是横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极电阻仍需进一步改善。
技术实现思路
本专利技术提供一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，以在不需增加额外的金属绕线面积的情形下，降低栅极电阻，并使元件均匀导通。本专利技术实施例提供一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，包括：本体区，位于基板中，本体区具有第一导电类型；飘移区，位于基板中，飘移区具有与第一导电类型相反的第二导电类型；源极区，位于本体区中，源极区具有第二导电类型；漏极区，位于飘移区中，漏极区具有第二导电类型；隔离区，位于源极区与漏极区之间的飘移区中；栅极，位于本体区与飘移区之上；源极场板，电连接源极区；漏极场板，电连接漏极区；及第一栅极板，电连接栅极，其中第一栅极板对应设置于栅极的上方，且第一栅极板与栅极在俯视图中的形状大抵相同。本专利技术的横向扩散金属氧化物半导体(lateraldiffusedmetaloxidesemiconductor，LDMOS)场效应晶体管，分割源极场板以于栅极上方形成一或多层栅极板，使其与栅极在俯视图中形状大抵相同，并利用接点/导孔使其与栅极电性并联连接。如此一来，在不需增加额外的金属绕线面积的情形下，降低栅极电阻，并使元件均匀导通，可缩短开关的关闭时间，减少切换耗损(switchingloss)。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举数个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。以下将配合所附图式详述本专利技术实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，可能任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本专利技术实施例的特征。图1是根据本专利技术一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面示意图。图2A是根据本专利技术一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的俯视图。图2B是根据本专利技术一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的局部俯视图。图3是根据本专利技术一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的电路图。图4是根据本专利技术一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的俯视图。图5是根据本专利技术另一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面示意图。图6是根据本专利技术另一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的电路图。符号说明：100、200、300～高空穴移动率晶体管；102～基板；104～本体区；106～飘移区；108～源极区；110～漏极区；112～基极区；114～隔离区；116～栅极；118、318～源极场板；120、320～漏极场板；122、222～接点；124、224～第一栅极板；126～层间介电层；322～导孔；324～第二栅极板；326～金属间介电层；Lg～栅极长度；Lm～栅极板长度；Wg～栅极宽度；AA’～线段；Rm1、Rm2～栅极板电阻；Rg～栅极电阻。具体实施方式以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行本专利技术实施例的不同特征，以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本专利技术实施例。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此限定本专利技术实施例的范围。例如，在说明书中提到第一特征形成于第二特征之上，其包括第一特征与第二特征是直接接触的实施例，另外也包括于第一特征与第二特征之间另外有其他特征的实施例，亦即，第一特征与第二特征并非直接接触。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本专利技术实施例，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外，其中可能用到与空间相关用词，例如在…“下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及图式中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。在此，“约”、“大约”、“大抵”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。应注意的是，说明书中所提供的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“大抵”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“大抵”的含义。本专利技术实施例提供一种横向扩散金属氧化物半导体(lateraldiffusedmetaloxidesemiconductor，LDMOS)场效应晶体管，分割源极场板以形成栅极板，使其与栅极在俯视图中形状大抵相同，并与栅极电连接。此时栅极与栅极板并联，可降低栅极电阻，使元件均匀导通，并且不需增加额外的金属层面积。根据一些实施例，图1绘示出本专利技术一些实施例的横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面图。如图1所绘示，横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管100包括一基板102。此基板102可为半导体基板，其可包括元素半导体，例如硅(Si)、锗(Ge)等；化合物半导体，例如氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、锑化铟(InSb)等；合金半导体，例如硅锗合金(SiGe)、磷砷镓合金(GaAsP)、砷铝铟合金(AlInAs)、砷铝镓合金(AlGaAs)、砷铟镓合金(GaInAs)、磷铟镓合金(GaInP)、磷砷铟镓合金(GaInAsP)、或上述材料的组合。此外，基板102也可以是绝缘层上覆半导体(semiconductoroninsulator)。在一些实施例中，基板102具有第一导电类型。根据一些实施例，如图1所绘示，横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管100包括本体区104及飘移区106，设置于邻近基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，包括：一本体区，位于一基板中，该本体区具有一第一导电类型；一飘移区，位于该基板中，该飘移区具有与该第一导电类型相反的一第二导电类型；一源极区，位于该本体区中，该源极区具有该第二导电类型；一漏极区，位于该飘移区中，该漏极区具有该第二导电类型；一隔离区，位于该源极区与该漏极区之间的该飘移区中；一栅极，位于该本体区与该飘移区之上；一源极场板，电连接该源极区；一漏极场板，电连接该漏极区；及一第一栅极板，电连接该栅极；其中，该第一栅极板对应设置于该栅极的上方，且该第一栅极板与该栅极在俯视图中的一形状大抵相同。

【技术特征摘要】
1.一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，包括：一本体区，位于一基板中，该本体区具有一第一导电类型；一飘移区，位于该基板中，该飘移区具有与该第一导电类型相反的一第二导电类型；一源极区，位于该本体区中，该源极区具有该第二导电类型；一漏极区，位于该飘移区中，该漏极区具有该第二导电类型；一隔离区，位于该源极区与该漏极区之间的该飘移区中；一栅极，位于该本体区与该飘移区之上；一源极场板，电连接该源极区；一漏极场板，电连接该漏极区；及一第一栅极板，电连接该栅极；其中，该第一栅极板对应设置于该栅极的上方，且该第一栅极板与该栅极在俯视图中的一形状大抵相同。2.如权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，还包括：一基极区，位于该本体区中且邻近该源极区，该基极区具有该第一导电类型；其中该基极区电连接该源极场板。3.如权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，该第一栅极板与该栅极并联电连接。4.如权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，该第一栅极板与该栅极在俯视图中形状完全相同。5.如权利要求1所述的横向扩散金属氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文新，胡钰豪，林鑫成，吴政璁，
申请(专利权)人：世界先进积体电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71